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对提高设计沥青混合料高温抗变形能力的影响尤为明显关键词:沥青,早期病害,原因解析 1 沥青路面早期损坏原因 1.1原材料的影响 1.1.1矿料 矿质原材料对路面质量和使用寿命具有决定性作用
论文检测
石料的强度、酸碱性、岩石结理情况是在矿料选材时应考虑的主要因素,矿料加工的级配、颗粒形状、表面纹理或粗糙度是保证合成矿料间相互嵌挤形成较好内摩擦力的主要物理指标
其中矿质材料分档、材料级配和合成比例直接决定了合成矿质混合料级配好坏,对提高设计 沥青混合料高温抗变形能力的影响尤为明显
目前,市场上供应水泥砼用或建筑用集料多采用传统小型锷式破碎机生产,加工的碎石针片状含量大,级配和材料均匀性差,采用这样的矿料很难生产出质量稳定的沥青混合料
因此,设计好的沥青混合料首先应认真抓好矿质原材料的选材,严格控制矿质原材料备料质量
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1.1.2沥青 沥青的稠度、感温性和含蜡量等指标直接影响沥青与矿料的粘结力,并由此影响沥青路面的强度和沥青混合料路用性能
各地根据气候分区选择与本地气候、交通条件相适应的沥青种类及标号,并使用优质的沥青,对预防沥青路面早期出现车辙,有效防止路面开裂,保证路面有较好的抗疲劳破坏能力具有重要的意义
高速公路因重载、超载车辆和渠化行车作用,一般宜选用稠度大、感温性小、软化点高、含蜡量低的重交石油沥青,以增大沥青混合料中沥青的粘聚力,这对预防和提高沥青混合料抗变形能力很有效
1.1.3掺加料 沥青混合料的掺加料通常多指填料,使用比较多的如矿粉、消石灰、水泥等,此外还有用于沥青改性目的熔融或分散在沥青中的掺加料
当沥青用量一定时,填料的比面积及掺量决定了沥青膜的厚度,矿料之间滑动变形随填料的增加而减小
对山西运122区气候而言,沥青混合料配合比设计时,选用水稳性好的填料,并保证填料足够的掺量,以减小沥青膜的厚度和自由沥青含量是十分必要的
通常沥青混合料采用的填料要求选用与沥青粘附性较好的石灰石球磨生产,并控制拌和楼利用回收粉尘的用量不超过填料总量的50%,前提是粉尘的质量近接或等同于填料的质量
如条件许可,建议另外掺加2-4%的水泥或消石灰等量替代矿粉
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1.2材料组成设计的影响 1.2.1矿质混合料设计 矿料的合成比例决定了矿质混合料合成级配,JTJ032-94《公路沥青路面 施工技术 规范》要求,矿质混合料合成级配应使包括0.075mm、2.36mm、4.75mm筛孔在内的较多筛孔的通过率接近技术规范级配范围的中值,但“规范”未区别各地气候差异、道路交通条件和不同油面层位的功能要求进行合成矿料级配调整,设计时片面强调按密实级配原则设计矿质混合料,这类沥青混合料结构 强度受温度影响较大,通常表现为低温抗裂性和密水性较好,高温抗变形能力差
此类教训是深刻的,国内因为沥青混合料矿料级配设计不合理,通车后不久发生早期损坏的实例恐怕不止以个位数来统计
山西运城地处热区,通常沥青混合料组成设计时应综合高温稳定性、密水性和表面层防滑、抗裂性要求
1.2.2马歇尔试验技术标准和最佳沥青用量选定 沥青混合料各项路用性能与沥青混合料最佳沥青用量的选定息息相关,而马歇尔试验技术标准的选定范围直接决定了沥青用量选定
实践证明,设计沥青混合料马歇尔试验的稳定度、流值比较容易能满足规范要求,因此决定沥青混合料最佳沥青用量选定的主要控制性指标是目标空隙率、沥青饱和度范围、残留稳定度和动稳定度标准等
各地进行沥青混合料设计时首先应结合本地实际情况在规范规定范围内选定合适的马歇尔技术标准,以保证据此确定的最佳沥青用量能够满足不同层位油面的使用功能要求
1.3外界因素的影响 荷载和自然因素作用是引起沥青路面发生病害最直接原因
路面在行车荷载作用下,产生压缩、弯曲和剪切变形,当荷载瞬时最大剪切力超过沥青混合料临界开裂疲劳强度时,路面就会开裂,重载和超载车辆长时间反复作用,逐渐发展成网状裂缝,雨水渗入后,动水冲刷加速了破坏
同时,沥青路面由于长期暴露在空气中,受温度、光照、降雨、冰冻等各种自然因素作用,致使沥青混合料功能老化,其可塑和变形能力降低,加速了沥青路面的损坏
2 沥青路面早期损坏的防治 沥青路面早期损坏的防治应本着“预防为主、标本兼治”的原则进行,通过合理的 设计 、选材,加强施工过程中各个环节的质量管理,提高沥青路面的使用品质,避免或最大限度地减少病害发生
2.1原材料质量控制 切实抓好矿质原材料选材、备料生产和质量检验,从源头上对原材料备料质量加强管理
油面料碎石备料时,建议采用反击式破碎机、振动筛设备,并统一破碎机和筛分设备的规格(型号)、筛孔尺寸,保证分档碎石有较好的颗粒形状和级配
2.2优化设计 对各油面层沥青混合料进行优化设计
矿质混合料设计时应采用骨架密实结构 ,最佳沥青用量应根据不同层位油面层需要的功能谨慎选定
为提高沥青路面的高温稳定性,江西地区施工采用的沥青用量应按最佳沥青用量OAC降低0.1-0.3%选用,中、下油面层宜取低限
重载道路或高速公路沥青路面建议对中、上面层使用沥青进行SBS改性
2.3加强拌和楼的现场管理 严格监督拌和楼按 监理 批准的生产配合比准确配料,控制好沥青和骨料加热温度、沥青混合料的拌和时间、出料温度,保证拌和楼生产的沥青混合料质量
2.4选择配套机械设备 科学、合理地选择沥青混合料拌和、运输、摊铺、压实及其配套设备的选型、组合方式和配置数量,并通过试验段检验选用设备及组合方式的适用性
2.5加强沥青路面 施工质量 加强沥青路面现场施工各个环节的质量管理,保证沥青混合料摊铺均匀、稳定,碾压密实
为减少沥青混合料运输、摊铺过程出现的离析,中、下油面层建议使用两台摊铺机摊铺,表面层另配备一台沥青混合料转料车与一台宽幅摊铺机联合摊铺
气温低于10℃度或天气下雨时不得进行沥青混合料摊铺
2.6加强公路营运期间的养护管理 公路投入运营后,管理单位应经常性对公路进行病害和缺陷情况调查,及时对路面产生病害的原因进行分析,并针对性提出处理办法,使病害做到被早发现、早处治,避免病害的发展和蔓延,尽快使路面功能得到恢复
道路运输也在跟着经济建设的脚步不断地加快发展的进程
公路的建设工程越来越受到人们的关注,建设者们的压力越来越大
面对这种形式,我们应该不断的总结经验,在工作中寻找不足,引进先进的技术,投入资金引进新的设备,加强职工队伍的建设
在公路建设中最重要的一部分就是路基路面,也是公路最基础的班底
对于路基的整体情况进行了解,对其结构特点进行分析等等,文章通过这些方面进行详细的阐述,更加的明了清晰
关键词:路基;路面;稳定性;施工 作为与衣食住行密切相关的公路,在今天社会的地位超越了以往的任何一个时代
交通已经成为一个时代进步的标志了,如果不能够满足交通的需求,就意味着公路的建设已经落伍了
面对着这种形式我们要采取办法,从根本上解决问题
路基路面的建设关系着整个工程的总体质量情况,在这一环节我们要充分的下功夫
路基是一项工程的根本,主要的成分是一些天然的土质组成
路面是正向工程的顶面,由此可见其重要性
1 路基 由于人们需求的需要,路基在今天不仅仅是单纯上的路基
路基的中间会铺设各种满足人们需要的管道,像是路灯的线路,下水管路等等
路基是工程初期的部分,是工程的根源所在,一项工程的路基如果没有建好,那么极易会出现道路的整体的稳定性不够、强度等等关键因素都很有问题
这样会大大的降低了道路质量,道路遇到一些自然灾害时极易发生事故,缩短寿命
所以在初期的路基建设是我们工程得以保证的先决条件,一定要做好路基工程的施工建设
1.1 路基整体应稳定牢固 一般情况下我们的路基都是在地表,在修建路基的过程中对于原来的地表层会带来很大的变化,这样改变了原来的整体体系,对于一些自然环境防护功能下降
例如,由于路基的修建原来和山脉是一体的,现在分开形成陡坡,如果大雨的天气极易发生泥石流,造成公路损坏,影响交通运输
要想真正意义上修建好路基就要充分的利用原有的自然与地理条件
根据实际情况对地基进行加固,在路基修建的过程中一定要考虑到相关的设施如一些线路、排水等等,都要考虑到工程之中
1.2 路基上层应密实均匀 一般情况我们对于可以承载范围内的路基称为路基工作
路床位于路基的底部,是路基的基础
土质路床,又称土基
如果土基较为松软和水温条件差,在行车荷载作用下就会产生过大的沉陷变形(路基变形分路基压实变形和固结沉降两类常规变形),甚至引起翻浆现象,使路面失去坚强而均匀的支承,导致路面结构过早损坏
为了保证路面的使用性能,减轻路面的负担,降低工程的造价,土基应具有足够的承载能力和水温稳定性
因此,路基上层部分最好选用良好的土填筑,要注意合适填料,充分压实,加固软弱地基,必要时设置隔离层或采取其他处治措施
(1)路基填料,路基施工规范规定了路基填料应有条件的选用,对路基填料的最小强度和最大粒径也给了量化的标准
当路基填料达不到规定的最小强度时,应采取掺合粗粒料,或用石灰等稳定材料处理
(2)路基压实,选取合适的压路机吨位、型号、压实遍数、压实方法及压实的均匀性
目前,施工普遍采用大吨位的压路机,改善碾压效果
(3)水温控制,由于水温变化,在冰冻地区,路基易形成冻胀与翻浆,使路基刚度和强度急剧下降,这就要求路基要具有足够的水温稳定性
1.3 路基强度应严格控制 每项工作都有自己的标准,我们的路基建设也是一样的
我们路基的强度一定要在受外力的作用下不能超出最大的极限
对于铺设路基的过程中,每一层的路基情况都要及时的采样做检测与分析,在强度与密度方面分析是否在合格的范围之内
如在标准之内,在日后的工作中就能够承受得住压力,能够很好地为交通事业做贡献
对于我们施工人员来说路基的工作很简单,按照相应的步骤进行工作,过程中及时的监控,如果出现问题及时纠正更改,最大限度的降低损失
技术人员要经过相应的技术培训,对工程做详尽的先期准备工作,进行合理的规划
2 路面 路面分为三层,上、中、下三成,也就是我们常说的面层、基层、垫层
路面是与外界直接接触的部分,时时刻刻都要承受着外力的作用,要具有很强的稳定性与强度
路面要充分的考虑到外界的自然条件像是日照,雨水,冰雪等等自然因素带来的影响,在设计与施工的过程中充分考虑其中
道路路面是工程最终的目的所在,所以一定要做好
2.1 耐久性 在行车荷载作用下,路面结构内会产生拉、压、剪切等应力和变形
如果路面结构整体或某一部分的强度和抗变形能力不足,则会出现断裂、沉陷和波浪等损坏现象,使路况迅速恶化,而严重影响道路的服务质量,这就要求路面结构必须满足设计年限的使用要求,必须具备同行车荷载相适应的强度和刚度
路面结构处于自然环境中,经常受到水分和温度变化的影响,其形状也就发生相应的改变
因此,在设计时,应考虑当地的自然条件,采取合适的材料组成和结构措施,使路面保持较高的稳定性,即具有较低的温度、湿度、敏感度,使路面结构在不利季节仍足够坚强和稳定
2.2 平整度 不平整的路面会加大行车阻力,造成车辆颠簸,使车速受到限制,车辆机件受到损坏、轮胎磨损和油料的损耗剧增,还影响驾驶的平稳和乘客的舒适,同时,车辆的颠簸又反过来对路面施加冲击力,不平整的路面容易积滞雨水,从而加剧路面的损坏
路面愈平整,行车阻力愈小,车辆的震动也愈小
2.3 抗滑性 在光滑的路面上,车轮与路面之间缺乏足够的附着力和摩擦阻力,当雨天车辆起动、加速、制动、爬坡或转弯时,特别是在坡陡、弯急的线形不利路段,容易出现打滑或溜滑现象,迫使车速降低,甚至引起严重的交通事故
因此,路面应具有较大的摩擦系数和较强的抗滑能力,为了保证高速行车的安全性,缩短车辆的制动距离,降低发生交通安全事故的频率,对路面的抗滑性能要求就应提高
路面表面的抗滑能力可以通过选用坚硬、耐磨、粗糙的表层材料或者采取表面拉毛或刻槽等工艺措施来实现
另外,路面上的积雪、浮水或污泥等,也会降低路面的抗滑性,必须及时予以清除
3 结束语 公路的建设是当今社会的发展要求,经济建设离不开交通事业的大力参与
我们要深深地认识到自己肩上的责任与义务,由于种种因素的影响,给我们的施工与设计带来了很大的挑战,所以才会有动力,才会带来改革
我们此篇文章在路面路基的角度进行了阐述,常见的问题显现在我们的眼前
我们在实践中不断地总结,并加以消除
现阶段我们在这两方面取得了一点点小成绩,今后的困难会更多,我坚信未来的路我们会更强
参考文献 【1】徐培华,郑南翔,徐玮.高等级公路路基路面施工质量控制技术【M】.人民交通出版社,2005. 【2】黎霞,李宇峙.路基路面工程试验【M】.北京:人民交通出版社,2007. 【3】张巨松,张添华,朱桂林,等.透水路面路基性能的实验研究【J】.沈阳建筑大学学报:自然科学版,2007(6). 【4】杨晓丰,李云峰.路基路面检测技术【M】.北京:人民交通出版社,2007.
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